液控單(dan)向(xiang)閥鎖死原因分析研(yan)究(jiu)
液控單向閥是允許油液向一個方向流動，反向流動則必須通過液壓控制來實現的單向閥。在液壓系統中，為了使執行元件停止在固定位置，并防止其停止后竄動，一般采用鎖緊回路。在精度要求較高的場合，多使用液控單向閥。但是，當選用的液控單向閥與系統的壓力及被鎖緊的最大負載之間不匹配時，就會使液控單向閥鎖死。
1、液控單向閥鎖死的現象
在打(da)包機(ji)工作(zuo)中(zhong)(zhong)，當打(da)包機(ji)的(de)主(zhu)壓(ya)向(xiang)下壓(ya)縮(suo)時，由(you)于(yu)纖維(wei)與壓(ya)縮(suo)箱壁的(de)摩擦，使(shi)門(men)鎖帶(dai)動(dong)(dong)鎖門(men)液(ye)壓(ya)缸(gang)向(xiang)上(shang)竄動(dong)(dong)而將門(men)打(da)開，導致打(da)包機(ji)不能正常(chang)工作(zuo)。為了解決(jue)這個(ge)問(wen)題，在打(da)包機(ji)的(de)鎖門(men)機(ji)構回路中(zhong)(zhong)，增加了雙向(xiang)液(ye)控(kong)單向(xiang)閥，以此來保證(zheng)鎖門(men)液(ye)壓(ya)缸(gang)的(de)穩定性。但是，在實際的(de)應(ying)用中(zhong)(zhong)卻出(chu)現鎖門(men)液(ye)壓(ya)缸(gang)不動(dong)(dong)作(zuo)這種現象。
當打包機不進行實物打包，空車運轉時，主壓頭運行到下限位，鎖門液壓缸動作使鎖門機構向上運動，從而使箱門打開，鎖門機構上下運動靈活。但是當進行實物打包時，鎖門液壓缸卻不動作，箱門打不開。經過仔細的觀察、研究，發現主壓液壓缸向下壓縮時，箱門給門鎖1一個向(xiang)上的力(li)，此力(li)把鎖門液壓缸2的活(huo)塞向(xiang)外拉出了一段距(ju)離。因為液壓缸有桿腔回油被雙向(xiang)液控(kong)單向(xiang)閥4封(feng)住，所以在鎖門液(ye)壓缸有桿腔(qiang)內產(chan)生了(le)很大的壓力(li)，這個壓力(li)把(ba)液(ye)控單(dan)(dan)向閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)芯(xin)封(feng)死。當(dang)液(ye)壓缸的無桿腔(qiang)進油，產(chan)生的壓力(li)即系統(tong)的額定壓力(li)打不開液(ye)控單(dan)(dan)向閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)芯(xin)，液(ye)壓缸有桿腔(qiang)不能回(hui)油，所以鎖門液(ye)壓缸沒有動作。當(dang)把(ba)液(ye)壓缸有桿腔(qiang)內的壓力(li)泄掉，拆開液(ye)控單(dan)(dan)向閥(fa)(fa)，把(ba)單(dan)(dan)向閥(fa)(fa)閥(fa)(fa)芯(xin)取(qu)出不用，再進行打包，一切動作都正常了(le)。
2、液控單向閥鎖死(si)的原因分析
為(wei)了解決(jue)這(zhe)個問(wen)題，首先要知道雙向液控(kong)單向閥(fa)的(de)(de)結(jie)構原理，研究其受力狀況(kuang)，才能找到(dao)液控(kong)單向閥(fa)鎖死的(de)(de)原因，從(cong)而找到(dao)解決(jue)的(de)(de)方法。
2.1、雙向液控單向閥的工作原理(li)
雙向液控單向閥的結構如圖2所(suo)示。它由兩(liang)個液(ye)控單向閥組(zu)成，共用(yong)一(yi)個閥體1和控制活(huo)塞2。當通口A通壓力油(you)時(shi)，通口A和B相(xiang)通，同時油液又使右閥(fa)打開，保持通口C和D相(xiang)通。同樣，當(dang)通口C通(tong)壓力油時(shi)，通(tong)口C和D相(xiang)通，通口A和B也相通(tong)。而當(dang)通(tong)口(kou)A和C都不(bu)通(tong)壓力油時，B和D被(bei)兩個單向(xiang)(xiang)閥封閉，執(zhi)行元件被(bei)雙向(xiang)(xiang)鎖(suo)住。
2.2、理(li)論(lun)計(ji)算
分析雙向液控單向閥(fa)的(de)受力狀(zhuang)況，找到反向開啟的(de)條件。
(1)使液(ye)控單向閥反向開啟的(de)力Rk：
Rk=peSk=penkSv
式中pe———液(ye)壓(ya)缸(gang)無(wu)桿腔內的壓(ya)力，單位為Pa；
Sk———液控(kong)單(dan)(dan)向閥內(nei)控(kong)制活塞的有效作用面積，單(dan)(dan)位(wei)為m2；
nk———開啟比，nk=Sk/Sv；
Sv———液控單向閥閥芯關閉時的有效作用面積，單位為m2。
(2)負(fu)載產(chan)生的使液控單向閥(fa)閥(fa)芯(xin)關閉的力R1：
R1=p1S1
式中p1———負(fu)載在(zai)液壓缸有桿腔內產(chan)生的(de)單位靜壓力，單位為(wei)Pa，p1=F/S1；
F———液控單向閥內要鎖住的負載力，單位為N；
S1———液(ye)壓缸有(you)桿腔(qiang)內(nei)的有(you)效作用面積，單位為(wei)m2。
(3)由于(yu)液(ye)壓缸無桿腔內的壓力pe
使液壓缸有桿腔內產生的壓力p2：
p2=npe
式中n———液壓缸(gang)的速比，n=S2/S1；
S2———液壓缸無(wu)桿腔內(nei)的有效作用面積，單位為m2。
(4)壓力p2
產生的使液控單向閥閥芯關閉的力R2：
R2=p2Sv=npeSv
(5)使液控單(dan)向閥閥芯關閉的(de)合力Rb：
Rb=R1+R2+Rc=p1Sv+npeSv+Rc
式中Rc———彈簧的(de)壓力，單(dan)位為(wei)N。
(6)要使(shi)液控單(dan)向(xiang)閥能夠反向(xiang)開啟(qi)的條件為：Rk>Rb，即(ji)：pe(nv－n)>F/S1+Rc/Sv。可(ke)見(jian)只(zhi)有滿足上式(shi)液(ye)(ye)壓(ya)缸(gang)才(cai)能(neng)有動(dong)作。由上式(shi)可(ke)知(zhi)：①當液(ye)(ye)控(kong)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)閥的(de)開(kai)(kai)啟比(bi)(bi)大(da)于液(ye)(ye)壓(ya)缸(gang)的(de)速(su)比(bi)(bi)時，才(cai)有可(ke)能(neng)打開(kai)(kai)液(ye)(ye)控(kong)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)閥，油液(ye)(ye)才(cai)能(neng)反向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)流(liu)動(dong)。帶有預泄壓(ya)功(gong)能(neng)的(de)先(xian)導(dao)式(shi)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)閥開(kai)(kai)啟比(bi)(bi)比(bi)(bi)較大(da)，可(ke)以滿足使用(yong)鎖緊壓(ya)力(li)，這是選用(yong)液(ye)(ye)控(kong)單(dan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)閥時應特別(bie)注意的(de)問題(ti)。
2.3、改(gai)進方法(fa)
由以(yi)上的結論可(ke)知：要使(shi)液(ye)控單(dan)向(xiang)(xiang)閥(fa)(fa)能夠反(fan)向(xiang)(xiang)開啟(qi)，必須選用開啟(qi)壓力比較(jiao)小的液(ye)控單(dan)向(xiang)(xiang)閥(fa)(fa)。帶卸荷(he)閥(fa)(fa)芯(xin)的液(ye)控單(dan)向(xiang)(xiang)閥(fa)(fa)比不帶卸荷(he)閥(fa)(fa)芯(xin)的液(ye)控單(dan)向(xiang)(xiang)閥(fa)(fa)的開啟(qi)壓力小得多，可(ke)以(yi)滿足使(shi)用要求。
3、結束(shu)語(yu)
液(ye)(ye)控單(dan)向(xiang)(xiang)閥的選(xuan)(xuan)用應(ying)(ying)根(gen)據液(ye)(ye)控單(dan)向(xiang)(xiang)閥應(ying)(ying)用的不同(tong)場(chang)合(he)，確定其開啟壓力(li)。選(xuan)(xuan)用液(ye)(ye)控單(dan)向(xiang)(xiang)閥應(ying)(ying)考慮與系統的壓力(li)及(ji)被(bei)鎖(suo)緊的最大負(fu)載之間是否匹(pi)配，以避免液(ye)(ye)控單(dan)向(xiang)(xiang)閥被(bei)鎖(suo)死。
